A. 古代发明有哪些
中国古代发明家
姓名 领域 年代 发明作品 简介
鲁班 建筑 春秋战国 木工用的 锯子、曲尺、墨斗、刨子、铲子、铺首、钻、凿等 鲁班--春秋战国时代鲁国人,姓 公输,名般,是中国古代著名的建筑师。鲁班他有很多发明创造,如木工用的 锯子、曲尺、墨斗、刨子、铲子、铺首、钻、凿等。攻城用的可活动的云梯。相传,锁也是鲁班发明的。
喻皓 建筑 北宋初年 《木经》 喻皓--亦称预浩,是中国五代末年,北宋初年的建筑师。出生于杭州,他设计的最杰出的建筑是北宋国都汴梁(今河南省开封市)安远门内开宝寺中的灵感塔。他还写了一部木工手艺的书--《木经》,共 3 卷。他有造塔鲁班之称。
祖冲之 数学 南朝 л的更精确的上下界 祖冲之--南朝的祖冲之利用刘微的割图术提出了 л的更精确的上下界。 即3.1415926〈л〈3.1415927。
刘微 数学 225 ~ 295年 割图术 刘微--魏晋时期的刘微,发明了割图术的方法,他取л值3.14。他还发明了介线性方程组的新分法。提出了不定方程问题,建立了等差级数前几项和公式。刘微应和欧几里德、阿基米德相提并论。
朱世杰 数学 元代 《四元玉鉴》 朱世杰--中国元代数学家。1299 年编撰成中国第一本算学启蒙,从四则运算到天元术,形成了较完整的体系。1303年,他又写成了 《四元玉鉴》,把天元术推广为“四元术”,这是一种高次方程的解法(最高可包括4个未知数)。欧洲到 1775 年才提出同样的解法 ——消元法。美国科学史家萨顿评价他所著的《四元玉鉴》是整个世界中最杰出的数学著作之一。
张衡 天文学 东汉时期 漏水转浑天仪、候风地动仪 张衡--是中国东汉时期的天文学家。对在宇宙结构的认识上,张衡是浑天说的代表人物之一。他认为:天像个鸡蛋壳,地像鸡蛋黄,天大地小,他认为天壳之外还有无限的宇宙。张衡设计和制造了漏水转浑天仪、候风地动仪,并对日月星辰做了许多观测和分析。他测量出了太阳和月亮的角直径是周尺的1/736,即29'24'。他统计出在中国的中原地区能看到的恒星约有2500颗。国际天文学会为了纪念张衡对天文学的突出贡献,将月球上的一个环形山命名为“张衡环形山”。
郭守敬 天文学 元代 高表、玲珑仪、观象台计 16 种仪表 郭守敬--是中国元代杰出的天文学家。他创制了高表、玲珑仪、观象台计 16 种仪表,仪器专门测量天体使用。还制作了简仪,现存紫金山天文台。郭守敬测定了黄赤交角。法国科学家 Laplace 提出黄赤交角变小理论,引用的根据就是郭守敬的。丹麦天文学家第谷所做的同类测量比郭守敬晚300年。
姓名 领域 年代 发明作品 简介
石申 天文学 战国时期 第一部天文巨著“天文” 石申--战国时期的天文学家,石申第一部天文巨著“天文”。西汉后,人们尊称“天文”一书为“石氏星经”。书中标有 121 颗恒星的位置,书中还记有水、木、金、火、土五大行星的运行及交食等情况。石申编制了最早的星表。并称之“少阳”已认识到能自身发光。
刘焯 天文学 隋代 《皇极历》 刘焯--隋代天文学家。创制了《皇极历》,他首先考虑到了日、月视运动的不均匀性,创立了等间距二次差内插法。计算日月视运动的速度。同时他把差岁改为 75 年差一度。
一行 天文学 唐代 《大衍历》 一行--唐代天文学家。他编制出一部新的历法《大衍历》,它包括十篇历议,是古代非常先进的历法。早在公元前 13 世纪,中国人以太阳和月亮运动为依据,创立了一种阴阳历法。
杨忠辅 文学家 南宋时期 《统天历》 杨忠辅--中国南宋时期天文学家。他创制了《统天历》,他确定回归年长度为 365.2425 日。并发现回归年长度有消长现象。
洛下闳 天文学 汉代 赤道式仪器 洛下闳--中国汉代天文学家。改创了赤道式仪器,定下了赤道式浑仪的基本结构。
苏颂 天文学 宋代 天象仪 苏颂--中国宋代天文学家。和韩公廉合作制成了天象仪及水运仪象台,是中国古代第一架天象仪。有 8 人高,每层有门,一到时间门开,木人出来报时。(后面有漏壶和机械系统)。
莘七娘 10 世纪 孔明灯,走马灯 莘七娘——在10世纪时发明了松脂灯(孔明灯)作为打仗时的信号灯,这是中国人最早利用热气球。同时发明了走马灯,这是航空燃气涡轮的始祖。
裴秀 224~271 创立了绘制平面地图的理论“制图六体” 裴秀——在中国最早创立了绘制平面地图的理论“制图六体”。并绘制了《禹贡地域图》。
马钧 机械设计 三国时代 龙骨水车(又叫翻车) 马钧——魏国人,杰出机械设计和创造家。三国时代创制了龙骨水车(又叫翻车),他能连续提水,灌溉用的水机具——桔槔。结构非常巧妙,有天下之名巧之称。
姓名 领域 年代 发明作品 简介
李春 桥梁设计 605~617 赵州桥 李春—— 605~617 年,首创了在主拱图上设小腹拱的敞肩式拱桥。有名的赵州桥就是他设计的。
丁缓 发明家 汉代 被中香炉、常满灯、旋转风扇 丁缓——汉代,在 180 年生于长安。发明的物品有被中香炉、常满灯、旋转风扇,有长安巧工之称。
沈括 科学家 宋朝 石油命名最早由他提出 沈括—— 1031~1095 年,宋朝科学家,石油命名最早由他提出。
蔡伦 62~121 纸 蔡伦—— 62~121 年,蔡伦采用树皮、麻头、破布、旧鱼网为原料造纸成功。 105 年将此发明报皇帝。于 114 年被皇帝封为龙亭侯。当时人称纸为蔡侯纸。 12 世纪,造纸术间接传到欧洲。 13 世纪,蒙古人用蔡侯纸在波斯发行第一批纸币。 14 世纪,朝鲜、越南、日本也开始使用纸币。纸牌然后经由阿拉伯国家再传到欧洲。
毕升 1041~1048 活字印刷术 毕升—— 1041~1048 年,中国北宋人。发明了活字印刷术。
杜诗 91~不祥 水力鼓风机 杜诗—— 91 年,河南人。首创了水力鼓风设备水排。即利用水力推动风扇鼓风。是世界上最早的水力鼓风机,比欧洲早了 1100 年。
浦元 三国时期 淬火技术 浦元—— 300 年,三国时期。首创淬火技术,使钢刀坚而有弹性。
孙子 三国时期 孙子算经 孙子—— 300 年,乘余定理的起源一题为“物不知数”,写了“孙子算经”一书系统论述了筹算记数制。
秦九韶 数学 1202~1247 创立解一次同余式的“大 衍求一术”和求高次方程数值解的正负开方术 秦九韶—— 1202~1247 年,中国数学家。写有《数书九章》,创立解一次同余式的“大 衍求一术”和求高次方程数值解的正负开方术。
李治 数学 测园海镜 李治——中国数学家,著有“测园海镜”是中国第一本系统改述“天元术”的巨书。
沈括 宋朝 沈括发现用细线系在磁针的中央(指南针),并将其悬挂起来。经过观察、发现,写进了他的著作《梦溪笔谈》中。以后人们把用磁铁制作的针成为指南针,还有指南桌。 13世纪到东方玩的意大利人马可、波罗见到了指南针,并把它传到了欧洲。
墨子 公元前 400 年 提出光是直线传播的论点 墨子——公元前 400 年,墨子一书论述了杠杆平衡,提出光是直线传播的论点。
B. 中国的十大发明是什么
中国远不止造纸、印刷、火药、指南针四大发明。共有5000多项,出名的100项:1、鼓:传说公元前3500年中国人已有人造的鼓。公元前3000年,做鼓的方法是用兽皮蒙在框架或容器上。1980年在山西省襄汾陶寺村的6座墓中出土了七具用鳄鱼皮蒙制之“灵鼍之鼓”,用挖空了的树干作鼓腔的夏代木鼓遗痕,其中建鼓1面,悬鼓2面,扁鼓4面。其年代约在4200年前的古人类墓葬。
2、二进位制:中国古老的易经就使用二进制来进行演算。相传在公元前3000年伏羲发明了二进位制 。
3、绳索:公元前2800年,中国人已经掌握了创造麻绳的技术。
4、指南针:相传公元前2700年中国的轩辕黄帝发明了指南针。
5、养鱼法:公元前2500年中国人已经懂得养鱼。
6、赤道式天文仪:公元前2400年,中国人发明了赤道式天文仪。
7、十进计数制:中国人 《周易》确定了十进制,中国在三千多年前的商代,已经建立起了完整的十进制系统。
8、印刷术:公元前1324年,中国人已会雕刻印章,用墨水印在文件上。1040年代北宋刻字工人毕升发明了活字印刷术,比德国人古腾堡发明金属活字印刷早四百多年。1107年,中国人还发明了彩色印刷术。
9、漆:漆是用漆树皮里的黏汁制成的用以装饰和保护物器的涂料。原始社会,我国人民就已发现漆树并懂得使用由漆树的汁液制成的天然漆来做涂料。 中国人最迟在公元前13世纪已经发明使用了漆。
10、铜镜:我国铜镜的制作历史可追溯到殷商时代,约公元前12世纪中国人发明了铜镜。
11、伞:公元前1100年的早在春秋末年,鲁班的妻子云氏把竹子劈成细条,在细条上蒙上兽皮,样子很像“亭子”,而且收张自如。东汉时出现纸伞,宋时制出了绿油纸伞。以后历代对伞均有改进,如油伞、蝙式伞等。1747年,我国的伞传入英国,成为英国第一把伞。
12、风筝:相传中国东周春秋时期的墨翟以木头制成木鸟,研制三年而成,是人类最早的风筝。风筝飞上天空为飞机飞上天空提供了原理和灵感。
13、米酒:约在六千年前,人工酿酒就开始了。传说第一个造酒的人是上古时期的杜康,杜康造酒就是造的米酒,度数不高还很浑浊。
14、弓箭:1963年,在山西朔县峙峪村距今两万八千年的旧石器时代后期遗址发现了一件燧石镞头,是用很薄的长石片制成的,尖端周正,肩部两侧变窄似呈铤状。这是目前世界上发现的最早箭头之一。而欧洲的意大利在公元10世纪才使用弓。
15、古代机器人:西周时期,中国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是中国最早记载的机器人。
16、分行栽培与精细耕地法:公元前6世纪,中国人发明了分行栽培与精细耕地法;欧洲人到1731年才使用此项技术,比中国晚了二千四百年左右。
17、铁犁:铁犁牛耕均在春秋出现,战国铁犁牛耕扩大推广;此后铁犁牛耕成为中国传统农业的主要耕作方式。公元前6世纪,中国人发明了铁犁。欧洲人到17世纪才使用铁犁,比中国晚了二千三百年左右。
18、大定音钟:中国人于公元前6世纪发明了大定音钟;欧洲人到公元1000年才有定音钟,比中国晚了一千六百年左右。
19、长明灯:大约在公元前589年,中国人发明了长明灯。灯蕊为石棉;灯油为海豹油或鲸油。
20、算盘:东汉著名数学家、天文学家徐岳,世界第一位“珠算”提出者和“算盘”记录者。21、地毯:地毯是中国著名的传统手工艺品。公元前五百年地毯已在中国应用。著名的手工地毯,有实物可考的有2000多年。
22、双动式活塞风箱:中国人于公元前5世纪发明了双动式活塞风箱。西方于16世纪才用双动式活塞风箱。比中国晚了二千一百年左右。
23、水涌钵:公元前5世纪,中国人发明了水涌钵。在水涌钵中加入一定的水,摩擦钵的两边耳朵,水会涌起来,这利用的是物理上驻波的原理。
24、空位表零法:中国人在公元四世纪以前就开始用空位表示零,中国的算盘就是这样表示的。
25、化学武器:利用毒气进行化学战的历史,在中国至少可以追溯到公元前四世纪早期。
26、马胸带换具: 大约在公元前4世纪中国人发明马胸带换具。
27、石油照明法:大约于公元前4世纪,中国人发明了石油照明法和天然气照明法。
28、铸铁术:公元前4世纪,中国人发明了铸铁术,运用鼓风炉来铸铁。
29、马肩套挽具:公元前四世纪至公元前一世纪,中国人发明了马肩套换具。
30、硝石鉴别方法:中国人在公元前3世纪以前发现了硝。发现硝石为后来发明火药奠定了基础。
31、世界上第一条等高运河-灵渠:西方于公元13世纪才建了等高运河,比中国晚了一千六百年左右。
32、立体地图:中国人最迟在公元前3世纪就发明了立体地图。
33、吊桥:中国人李冰于公元前3世纪在四川省灌县修建了安蓝桥。这是世界最早修建的竹缆链桥。
34、记谱法:公元前221年以前,中国人已发明了记谱法。
35、造纸术:公元前200年左右,中国人发明了造纸术。公元105年东汉时期的蔡伦制出了蔡侯纸。造纸术是中国四大发明之一。
36、降落伞:公元前2世纪中国人发明了降落伞。西方人利诺曼德于1783年,多次从树顶或房顶上跳下去,结果很成功,他把这叫降落伞;这比中国人发明降落伞晚了一千九百多年。
37、焰火:公元前2世纪,中国人发明了焰火。
38、微型热气球:公元前二世纪中国人发明微型热气球。
39、墨水:公元前二世纪中国人发明了墨水。
40、曲柄摇手:公元前2世纪,中国人发明曲柄摇手;西方于公元9世纪才使用曲柄摇手,比中国晚了七百年左右。
41、耧:公元前2世纪,中国人发明了耧,而西方到1566年才制成条播机,比中国晚了一千八百年左右。
42、旋转式扬谷扇车:公元前2世纪,中国人发明了旋转式扬谷扇车。到18世纪初,西方才有了扬谷扇车,比中国晚了二千年左右。
43、平衡环:公元前140年,中国人房风发明了平衡环,中国人发明的平衡环比西方领先700年左右。(简仪)
44、白兰地与威士忌:公元前126年,中国人发明了白兰地和威士忌,直到1570年这种制酒法才传到欧洲,并引起欧洲人的轰动。制白兰地酒欧洲人比中国人晚了一千四百年左右。
45、豆腐:公元前125年,中国人刘安发明了豆腐。同年,中国人还发明了激素结晶体提取法,这比欧洲人领先了二千二百年。
46、走马灯:公元前121年中国人发明了走马灯。西方人约翰·巴特于1634年描述了走马灯,比中国晚了一千七百多年。 走马灯上有平放的叶轮,下有燃烛或灯,热气上升带动叶轮旋转,这正是现代燃气涡轮工作原理的原始应用。
47、百炼法-用生铁炼钢法:公元前120年,中国人发明了用生铁炼钢法,也称“百炼法”。而西方到1856年才开始用生铁炼钢,比中国晚了二千年左右。
48、指南车:相传早在5000多年前,黄帝时代就已经发明了指南车,当时黄帝曾凭着它在大雾弥漫的战场上指示方向,战胜了蚩尤。西周初期,当时南方的越棠氏人因回国迷路,周公就用指南车护送越棠氏使臣回国。三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外,还有自动离合装置 ,是利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向。
49、曲柄:战国时期,大约公元前100年中国人发明了曲柄。曲柄摇杆是工农业生产中广泛采用的一种技术。
50、独轮车:独轮车是一个以人力推动的小型运载工具,或称为「鹿车」、「辘轳车」。西汉晚年中国人发明了独轮手推车;而西方到公元11世纪才使用独轮车,比中国晚了一千二百年。
51、密封实验室:公元前1世纪,中国人发明并建造了密封实验室。
52、传动带:公元前15世纪,中国人发明了传动带。欧洲人用传动带是1430年,比中国晚了一千四百多年。
53、滑动测绘仪:中国人于公元5年发明了滑动测绘仪。而西方到1638年才使用滑动测绘仪,比中国晚了一千六百多年。
54、水力风箱:公元31年中国人发明了水力风箱。中国人利用水利的创举是现代社会以前能源供给中最有意义的突破之一。它是朝工业革命迈出的重大步伐之一。
55、龙骨水车:公元80年,中国人发明了龙骨水车;而欧洲第一架方形板叶的龙骨水车制于16世纪,是直接以中国的设计为模式而制作的,比中国晚了一千五百年左右。
56、船尾舵:公元1世纪,发明了船尾舵;而西方到公元1180年才在教堂的雕刻上出现了舵,比中国晚了一千一百年左右。
57、瓷器:从河北省阳原县泥河湾地区发现的旧石器时代晚期的陶片来看,在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史。早在3000多年前的商代,中国已出现了原始青瓷,再经过1000多年的发展,到东汉时期终于摆脱了原始瓷器状态,烧制出成熟的青瓷器。西方到18世纪才有瓷器。
58、地动仪:公元132年中国人张衡发明了地震探测器――地动仪。外国人德拉·奥特弗耶于1703才设计出第一台现代地震仪。这比张衡发明的古代地震仪――地动仪要晚1571年。
59、催泪弹:公元2世纪,中国人发明了催泪弹。
60、船中水密舱:中国人于公元二世纪发明了船中水密舱。
61、平衡四角帆:公元2世纪中国人发明平衡四角帆。
62、定量制图法:中国古代著名的发明家张衡在公元2世纪发明了定量制图法,从而使制图科学向前迈进了一大步。然而西方直到15世纪才出现有相当价值的地图,这比张衡发明定量制图法晚了一千三百年左右。
63、纺车:中国人于公元121年发明了纺车;而西方到公元1280年才用纺车,比中国晚了一千一百多年。
64、纯硫提炼法:中国人于公元2世纪发明了纯硫提炼法。中国人发明的营养缺乏症治疗法比西方领先了一千七百年左右。
65、七根桅杆船:公元260年中国人发明了七根桅杆船。
66、车前横木:公元3世纪中国人发明了车前横木。
67、马蹬:马蹬是现代骑马必备的一种工具,使用时拴于马上,骑马者的脚部悬挂处,唐朝以后被广泛应用。据漠北出土壁画等文物,公元3世纪中国匈奴人可能为最早使用马蹬的民族。西方到公元5世纪才制出马蹬,比中国晚了二百年。
68、自动控制机:中国人于公元前3世纪发明自动控制机。
69、人造金: 中国人葛洪于公元3世纪发明了人造金。
70、初级砷提炼法:公元3世纪,中国著名炼丹家葛洪发明了初级砷提炼法。砷是制造火药的原料之一,西方比我国得到提炼法砷晚了几百年。
71、卷线钓鱼器:中国人于公元3世纪发明了卷线钓鱼器,当时它叫做“钓车。而西方到1651年,才开始在鱼杆上使用卷线轮,比中国晚了一千三百年左右。
72、直升飞机水平旋翼和螺旋桨:公元4世纪中国人葛洪已谈到关于直升飞机旋翼。那时中国有一种儿童玩具竹蜻蜓已如直升飞机的旋翼。它有一根轴,上面绕着一条线,轴上装着几个叶片,定好角度,一拉线,旋翼就向空中飞升上去。这种玩具对欧洲航空先驱者影响甚大。
73、桨轮船:中国人于公元418年发明了桨轮船。
74、“西门子式”炼钢法:大约在公元5世纪,中国人发明了“西门子式”炼钢法,当时叫“共熔”炼钢法。这就是1863年马丁一西门子平炉炼钢法。中国比西方早一千四百年左右。
75、油印技术:公元500年中国人发明了油印技术。
76、水力磨面机: 公元530年,中国人发明并制造出了水力磨面机。公元13世纪,欧洲人才使用这项技术,比中国晚了七百年左右。
77、海滩航行:公元500年中国人发明了海滩航行。
78、指针式标度盘装置:中国人赵达于公元570年发明了指针式标度盘装置。
79、火柴:世界上第一根火柴是由中国人于公元577年发明的。中国人使用火柴几乎比欧洲人早1000年!
80、国际象棋:中国人于公元6世纪发明了国际象棋。而西方到公元7世纪才下国际象棋,比中国晚了一百年左右。
81、弓形拱桥:公元610年,中国建筑工程学派奠基人李春,发明并建造了弓形拱桥――通桥,又名赵州桥或大石桥,比西方于1345年建造的维奇奥拱桥,早了七百年。
82、浮板:中国人于公元759年以前发明了浮板。
83、熨斗:公元800年代,中国人发明了熨斗,并开始使用了它。
84、纸币:中国人于公元8世纪发明了纸币,不过发行机构是政府。1661年瑞典斯德哥尔摩银行首先推出了钞票,比中国晚了七百多年。
85、火药:中国人于公元850年发明了火药。十世纪时中国人已用来发信号和制造烟火。西方人到12世纪后期才开始关注火药,比中国晚了三百多年。
86、扑克牌:公元9世纪,中国人发明了扑克牌,西方到公元1377年,德国和西班牙也出现了扑克牌,比中国晚了五百年左右。
87、火焰喷射器:中国人于904年发明了火焰喷射器,并且用之于打仗了。
88、枪炮:大约公元905年,中国人发明了枪炮。这枪就是火枪(或称长矛)。欧洲人到1396年才开始用火枪,比中国晚了四百多年。
89、麦卡托投影:公元940年,中国人发明了麦卡托投影;公元1568年英国才有人用麦卡托投影,比中国晚了六百年左右。
90、链式传动装置:中国人于976年发明了链式传动装置――链式传动带;欧洲人到1770年才开始使用链式传动带,比中国晚了八百年左右。
91、凸轮:中国人于公元983年发明凸轮,并应用于借水力提升的重型链。同一时间,在西方意大利塔斯坎民的一座浆洗作坊中应用了凸轮。
92、运河船闸:公元984年中国人乔维岳发明了运河船闸,从而提高了河运能力。到1375年欧洲也建成了第一个船闸,这比中国已晚389年。
93、种痘免疫法:中国人在公元10世纪发明了种痘免疫法。到1700年,作为预防天花的措施,轻型天花接种开始广泛在欧洲采用,由中国传去的这种接种方法,后来发展成为接种牛痘的免疫学。
94、机械钟:公元11世纪,中国人发明了机械钟。西方到13世纪才制出机械钟,比中国晚了二百年左右。
95、水雷:中国人于公元1374年发明了水雷。
96、大炮:中国于1280年发明了大炮。这时中国人制成了首批信而有徵的铜铁大炮(徵是验证的意思)。
97、火箭:中国人于公元1150年发明了火箭,并使用了火药为燃料的火箭打仗。
98、眼镜:中国人于公元1300年发明了眼镜,这时意大利也开始使用眼镜了。
99、古代直升飞机:中国人徐正明于公元17世纪发明了直升飞机。公元17世纪中国苏州巧匠徐正明,整天琢磨小孩玩的竹蜻蜓,想制造一个类似蜻蜓的直升飞机,并且想把人也带上天空。经过十多年的钻研,他造出了一架直升飞机。它有像竹蜻蜓一样的螺旋桨,架驶座像一把圈椅,依靠脚踏板通过转动机构来带动螺旋桨转动,试飞时候,它居然飞离地面一尺多高,还飞过一条小河沟,然后落下来。
100、回音壁:公元1530年,中国人发明了回音壁;同时,还发明了三音石和圆丘。它们皆建在天坛
C. 郭守敬发明了什么
郭守敬发明了简仪、赤道经纬和日晷、高表与景符等仪器。
元初的天文仪器,大部分都是宋、金时期遗留下来的,仪器破旧已经影响到了精确度。因此郭守敬在原仪器的基础上进行改制,并在实践中重新设计。在三年的时间里,郭守敬改制和重新创造了十多种天文仪器。其中主要的是简仪、赤道经纬和日晷三种仪器结合利用,用来观察天空中的日、月、星宿的运动,改进后的仪器不受仪器上圆环阴影的影响。高表与景符是一组测量日影的仪器,是郭守敬的创新,把过去的八尺改为四丈高表,表上架设横梁,石圭上放置景符透影和景符上的日影重合时,即当地日中时刻,用这种仪器测得的是日心之影,较前测得的日边之影更加精密,这是时刻仪器上一个很大的改进。
简仪,是元代汉族天文学家郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位置的仪器。因将结构繁复的唐宋浑仪加以革新简化而成,故称简仪。简仪的创制,是中国天文仪器制造史上的一大飞跃,是当时世界上的一项先进技术。欧洲直到三百多年之后的1598年才由丹麦天文学家第谷发明与之类似的装置。
简介郭守敬
郭守敬(1231-1316),字若思,元朝著名的天文学家、数学家、水利专家。汉族,顺德邢台(邢台市邢台县)人。生于元太宗三年,卒于元仁宗延佑三年。郭守敬曾担任都水监,负责修治元大都至通州的运河。1276年郭守敬修订新历法,经4年时间制订出《授时历》,通行360多年。是当时世界上最先进的一种历法。1291年1月26日,元世祖根据郭守敬的建议,引大都西北的诸泉水,在金国原来运粮河的基础上重加修凿,东至通州入白河,全长164里,建坝湖11处,计20座。取名“通惠河”。1981年,为纪念郭守敬诞辰750周年,国际天文学会以他的名字为月球上的一座环形山命名。
他的一生主要是从事科学研究工作,在科学活动中,他精心观察客观事物的特点,从中掌据它们的发展规律;他能很好地发现和总结劳动人民的发明创造,从具体实践中得到运用和提高;他善于从别人的经验教训中吸取有用的东西,取长补短,使自已的科学研究事业逐渐趋于完善。但是,他从不满足前人的现成经验,敢于大胆探索,富有创新精神。由于他孜孜不倦、刻苦钻研、勤奋实干,所以在天文、历法、水利和数学等方面都取得了卓越的成就。
D. 第谷,开普勒对天文学有哪些主要贡献
第 谷
第谷(TychoBrahe),1510年12月14日生于斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭。其父是律师。1601年10月24日,第谷逝世于布拉格,终年57岁。
第谷于1559年入哥本哈根大学读书。1560年8月,他根据预报观察到一次日食,这使他对天文学产生了极大的兴趣。1562年第谷转到德国莱比锡大学学习法律,但却利用全部的业余时间研究天文学。1563年他写出了第一份天文观测资料,记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。1566年第谷开始到各国漫游,并在德国罗斯托克大学攻读天文学。从此他开始了毕生的天文研究工作,取得了重大的成就。
第谷的一生在天文观测方面所取得的成果,为近代天文学的发展奠定了坚实的基础。第谷的最重要发现是1572年11月11日观测了仙后座的新星爆发。前后16个月的详细观察和记载,取得了惊人的结果,彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说,开辟了天文学发展的新领域。
1576年在丹麦国王弗里德里赫二世的建议下,第谷在丹麦与瑞典间的赫芬岛开始建立“观天堡”。这是世界上最早的大型天文台,在这里设置了四个观象台、一个图书馆、一个实验室和一个印刷厂,配备了齐全的仪器,耗资黄金1吨多。直到1579年,第谷一直在这里工作20多年,取得了一系列重要成果,创制了大量的先进天文仪器。其中最著名的有1577年以二颗明亮的彗星的观察。他通过观察得出了慧星比月亮远许多倍的结论,这一重要结论对于帮助人们正确认识天文现象,产生了很大影响。
1599年丹麦国王弗里德里赫死后,第谷在波希米亚皇帝鲁道夫十世的帮助下,移居布拉格,建立了新的天文台。1600年第谷与开普勒相遇,邀请他作为自己的助手,次年第谷逝世,开普勒接替了他的工作,并继承了他的宫廷数学家的职务。第谷的大量极为精确的天文观测资料,为开普勒的工作创造了条件,他所编著经开普勒完成,于1627年出版的《鲁道夫天文表》成为当时最精确的天文表。
第谷是一位杰出的观测家,但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思想。他认为所有行星都绕太阳运动,而太阳率领众行星绕地球运动。他的体系是属于地心说的。
可以说,作为丹麦天文学家的第谷,是近代天文学的奠基人。
开普勒 (1571-1630)
开普勒是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。他以数学的和谐性探索宇宙,在天文学方面做出了巨大的贡献。开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物,被后世的科学史家称为“天上的立法者”。 开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭,开普勒是一个早产儿,体质很差。他在童年时代遭遇了很大的不幸,四岁时患上了天花和猩红热,虽侥幸死里逃生,身体却受到了严重的摧残,视力衰弱,一只手半残。但开普勒身上有一种顽强的进取精神,但一直坚持努力学习,成绩一直名列前茅。 1587年进入蒂宾根大学,在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在他的影响下,很快成为哥白尼学说的忠实维护者。大学毕业后,开普勒获得了天文学硕士的学位,被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。后来,由于学校被天主教会控制,开普勒离开神学院前往布拉格,与卓越的天文观察家第谷一起专心地从事天文观测工作。正是第谷发现了开普勒的才能。在第谷的帮助和指导下,开普勒的学业有了巨大的进步。第谷死后,开普勒接替了他的职位,被聘为皇帝的数学家。然而皇帝对他十分悭吝,给他的薪俸仅仅是第谷的一半,还时常拖欠不给。他的这一点点收入不足以养活年迈的母亲和妻儿,因此生活非常困苦。但开普勒却从未中断过自己的科学研究,并且在这种艰苦的环境下取得了天文学上的累累成果。 早期的开普勒深受柏拉图和毕达哥拉斯神秘主义宇宙结构论的影响,以数学的和谐性去探索宇宙。他用古希腊人已经发现的五个正多面体,跟当时巳知的六颗行星的轨道套迭,从而解释了太阳系中包括地球在内恰好有六颗行星以及它们的轨道大小的原因。他把这些结论整理成书发表,定名为《宇宙的秘密》。这个设想虽带有神秘主义色彩,但却也是一个大胆的探索。 第谷最大的天文学成就就是发现了开普勒。第谷在临终前将自己多年积累的天文观测资料全部交给了开普勒,再三叮嘱开普勒要继续他的工作,并将观察结果出版出来。开普勒接过了第谷尚未完成的研究工作。 后来,开普勒在伽利略的影响下,通过对行星运动进行深入的研究,抛弃了柏拉图和毕达哥拉斯的学说,逐步走上真理和科学的轨道。 对火星轨道的研究是开普勒重新研究天体运动的起点。因为在第谷遗留下来的数据资料中,火星的资料是最丰富的,而哥白尼的理论在火星轨道上的偏离最大。开始,开普勒用正圆编制火星的运行表,发现火星老是出轨。他便将正圆改为偏心圆。在进行了无数次的试验后,他找到了与事实较为符合的方案。可是,依照这个方法来预测卫星的位置,却跟第谷的数据不符,产生了8分的误差。这8分的误差相当于秒针0.02秒瞬间转过的角度。开普勒知道第谷的实验数据是可信的,那错误出在什么地方呢? 正是这个不容忽略的8分使开普勒走上了天文学改革的道路。他敏感的意识到火星的轨道并不是一个圆周。随后,在进行了多次实验后,开普勒将火星轨道确定为椭圆,并用三角定点法测出地球的轨道也是椭圆,断定它运动的线速度跟它与太阳的距离有关。 这样就得出了关于行星运动的第二条定律:“行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。”这两条定律,刊登于1609年出版的《新天文学》一书。书中他还指出,这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。1612年,开普勒的保护人鲁道夫二世被迫退位,因此他也离开布拉格,去奥地利的林茨。当地专门为他设立了一个数学家的职务。 经过长期繁复的计算和无数次失败,他终于发现了行星运动的第三条定律:“行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方。”这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石,并导致数十年后万有引力定律的发现。 1604年9月30日在蛇夫座附近出现一颗新星,最亮时比木星还亮。开普勒对这颗新星进行了17个月的观测并发表了观测结果。历史上称它为开普勒新星(这是一颗银河系内的超新星)。1607年,他观测了一颗大彗星,就是后来的哈雷彗星。 不仅在天文学上,开普勒在在光学领域的贡献也是非常卓越的。他是近代光学的奠基者。他研究了小孔成像,并从几何光学的角度加以解释说明。他指出光的强度和光源的距离的平方成反比。开普勒研究过光的折射问题,认为折射的大小不能单单从物质密度的大小来考虑。例如油的密度比水的密度小,而它的折射却比水的折射大。1611年,开普勒发表了《折光学》一书,阐述了光的折射原理,为折射望远镜的发明奠定了基础。他最早提出了光线和光束的表示法,还成功地改进了望远镜。开普勒还对人的视觉进行了研究,纠正了以前人们所认为的视觉是由眼睛的发射出光的错误观点。他认为人看见物体是因为物体所发出的光通过眼睛的水晶体投射在视网膜上,并且解释了产生近视眼和远视眼的原因。1604年发表《对威蒂略的补充--天文光学说明》。1611年出版《光学》一书,这是一本阐述近代望远镜理论的著作。他把伽里略望远镜的凹透镜目镜改成小凸透镜,这种望远镜被称为开普勒望远镜。 开普勒还发现大气折射的近似定律,用很简单的方法计算大气折射,并且说明在天顶大气折射为零。他最先认为大气有重量,并且正确地说明月全食时月亮呈红色是由于一部分太阳光被地球大气折射后投射到月亮上而造成的。 他出版的《哥白尼天文学概要》叙述他对宇宙结构和大小的观点;在《彗星论》中,他指出彗尾总是背着太阳,是因为太阳光排斥彗头的物质所造成;1627年出版的《鲁道夫星表》是根据他的行星运动定律和第谷的观测资料编制的。根据此表可以知道行星的位置,其精度比以前的任何星表都高,直到十八世纪中叶,它一直被视为天文学上的标准星表。 他于1629年出版的《稀奇的1631年天象》中预言1631年11月7日水星凌日现象,12月6日金星也将凌日,果然如期观测到了水星凌日,而金星凌日西欧看不到。1630年,他几个月领不到薪水,经济困难,不得不亲自前往雷根斯堡索取。在那里突然高烧,几天后在贫病交困中去世。 晚年的开普勒坚持不懈地同唯心主义的宇宙论作斗争。1625年,他写了题为《为第谷.布拉赫申辩》的著作,驳诉了乌尔苏斯对第谷的攻击,因而受到了天主教会的迫害。天主教会将开普勒的着作列为禁书。1626年,一群天主教徒保围了开普勒的住所,扬言要处决他。后来,开普勒因为曾担任皇帝的数学家而幸免遇难。 1630年11月,因数月未得到薪金,生活难以维持,年迈的开普勒不得不亲自到雷根斯堡索取。不幸的是,他刚刚到那里就抱病不起。1630年11月15日,开普勒在一家客栈里悄悄地离开了世界。他死时,除一些书籍和手稿之外,身上仅剩下了7分尼(1马克等于100分尼)。 开普勒被葬于拉提斯本圣彼得堡教堂,战争过后,他的坟墓已当然无存。但他突破性的天文学理论,以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后人铭记他的最好的丰碑。 开普勒所处的年代正值欧洲从封建主义社会向资本主义社会转变的时期。在科学与神权的斗争中,开普勒坚定地站在了科学的一边,用自己孱弱的身体、艰苦的劳动和伟大的发现来挑战封建传统观念,推动了唯物主义世界观的发展,使人类科学向前跨进了一大步。马克思高度评价了开普勒的品格,称他是自己所喜爱的英雄。
E. 第谷的详细事迹
第谷,丹麦天文学家。1546年12月14日生于丹麦斯科(今属瑞典),卒于1601年10月24日。自幼过继给伯父约尔根·布拉赫为子,受到良好的教育,曾先后在哥本哈根大学、莱比锡大学、罗斯托克大学、巴塞尔大学等多所大学求学。第谷是一位杰出的观测家,但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思想。他认为所有行星都绕太阳运动,而太阳率领众行星绕地球运动。他的体系是属于地心说的。
第谷-人物简介
天文学家第谷第谷生于丹麦的克努兹斯图普(今属瑞典)的一个贵族家庭,自幼喜欢观察星辰。1559年进哥本哈根大学学习法律。1562年入莱比锡大学。1563年8月他作了第一个天文记录——木星合土星。1565年以后,到欧洲许多地方游学。1572年11月11日他发现在仙后座里出现了一颗新星。经过长期观测,他认为这是一颗十分遥远的星(现已测知是银河系的一颗超新星)。1576年在丹麦王腓特烈二世的资助下,他在汶岛上建立一所宏大的天文台,他称之为天文堡。在那儿他坚持了二十多年的天文观测。1597年离开汶岛。1599年到布拉格,任鲁道夫二世的御前天文学家。第二年,他邀请开普勒来当助手。1601年10月24日第谷逝世。在最后日子里,他将自己生平积累的观测资料赠给开普勒。
第谷曾提出一种介乎托勒密的地心体系和哥白尼的日心体系之间的宇宙体系。他认为地球在宇宙中心,静止不动,行星绕太阳转,而太阳则率领行星绕地球转。这个体系在欧洲没有流行,但在十七世纪初传入中国后曾一度被接受。第谷是卓越的天文仪器制造家,曾制造过许多大型、精度的天文仪器。赤道式装置在欧洲的流行是与他的工作分不开的。他多年精心观测得到的资料,为开普勒发现行星运动三定律准备了基础。他本人编制过一份精密的星表,研究过大气折射,发现黄赤交角的变化和月亮运动中的二均差,还重新测定岁差常数,得数为每年51〃。
第谷-人物生平
第谷画像第谷14岁时被送到哥本哈根的大学读书。他的家庭希望他成为一个律师,但是第谷并不热心。1560年,通过一次日偏食的观测,使15岁的第谷的注意力转向了天文学,认真攻读了一年左右的托勒玫著作《天文大成》,对托勒玫著作的思想体系有了初步了解。1560年8月,他根据预报观察到一次日食,这使他对天文学产生了极大的兴趣。1562年,第谷被送到莱比锡,本来是当律师作准备工作的,但第谷仍继续努力钻研天文学理论,此后第谷长期精确测量行星在星空的方位。当时望远镜还没有发明,第谷和他的助手靠那双锐利的眼睛和惊人的机械操作能力和技巧测量行星的运动。
1563年第谷写出了第一份天文观测资料,记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。1565年第谷开始到各国漫游,并在德国罗斯托克大学攻读天文学。从此他开始了毕生的天文研究工作,取得了重大的成就。第谷的一生在天文观测方面所取得的成果,为近代天文学的发展奠定了坚实的基础。第谷的最重要发现是1572年11月11日观测了仙后座的新星爆发。前后16个月的详细观察和记载,取得了惊人的结果,彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说,开辟了天文学发展的新领域。
1576年,丹麦国王腓特烈二世召见了他,聘他为皇家天文学家,赐给他汶岛,并出资为其在岛上兴建当时世界上规模最大、设备最全、装饰最华丽的天文台。他设计并由他的工匠们制造了当时最精密的古典天文仪器 ,如方位仪 、纪限仪、三角仪、象限仪、墙式象限仪、赤道浑仪、大浑仪、天球仪等。应用这些仪器,他带领一批训练有素的助手们作了长达21年的高精度的天文观测。发现了月球运动的二均差,编制了一部最精确的恒星表(原收入777颗星,后又补充223颗未经最后核对的星),并积累了大量行星运动的观测资料。
直到1579年,第谷一直在这里工作20多年,取得了一系列重要成果,创制了大量的先进天文仪器。他一生的奋斗目标就是提高观测的精确性,终身坚持准确细致的实地观测。他不断改进天文仪器,使其加大加重加稳,有的置于地平面之下以避免风的影响,从而增加了读数的长期可靠性与标度的精确性。他还仔细确定了大气折射等引起的误差改正量等等。他的观测结果一般误差不超过0.5角分,最多为2角分,比哥白尼的准确20倍,几乎达到望远镜出现前的肉眼观测极限。其中最著名的有1577年以二颗明亮的彗星的观察。他通过观察得出了彗星比月亮远许多倍的结论,这一重要结论对于帮助人们正确认识天文现象,产生了很大影响。
1588年,他在一部讨论彗星的著作中发表了一个介于托勒密地心体系和哥白尼日心体系之间的宇宙体系——第谷宇宙体系:地球静止于宇宙中心,五大行星绕太阳运行,而太阳带着它们绕地球运行。1599年丹麦国王弗里德里赫死后,第谷在波希米亚皇帝鲁道夫十世的帮助下,移居布拉格,建立了新的天文台。1600年第谷与开普勒相遇,邀请他作为自己的助手,次年第谷逝世,开普勒接替了他的工作,并继承了他的宫廷数学家的职务。第谷的大量极为精确的天文观测资料,为开普勒的工作创造了条件,他所编著经开普勒完成,于1627年出版的《鲁道夫天文表》成为当时最精确的天文表。
第谷-科学成就
1577年第谷观测到的彗星1.第谷对天文学的重大贡献在于他通过长期观测积累的有关行星运行的大量数据资料,成为那个时代罕见的天文观测家,获得“星学之王”的美称。1582年,在教皇格里高里十三世主持下,完成了对基督世界延用了一千多年的儒略历的改历工作,颁行了格里高里历。
2.1572年11月11日夜间,第谷仰望繁星闪烁的天空,突然发现仙后座中有一颗前所未见的“新星”。第谷在一篇论文中首次发明了“新星”(Nova)一词,并指出,星座一成不变的说法是错误的。后人为了纪念他,把这颗新星叫做第谷星。
3.第谷对彗星所作的观测,是他取得的又一个成就。此外,第谷还发现了许多新的现象,如黄赤交角的变化,月球运行的二均差,以及岁差的测定等。
第谷-逸闻趣事
第谷的学生开普勒第谷晚年发现、培养了开普勒,这是他对科学作出的最大贡献。开普勒没有辜负恩师的苦心培育和殷切期望,在科学阵地上纵横驰骋,相继创立了行星运动三定律,在科学史上做出了不可磨灭的贡献。1597年,年轻的开普勒写成《神秘的宇宙》一书,设计了一个有趣的、由许多有规则的几何形体构成的宇宙模型。1599年第谷看到那本书,十分欣赏作者的智慧和才能,立即写信给开普勒,热情邀请他做自己的助手,还给他寄去了路费。开普勒来到第谷身边以后,师徒俩朝夕相处,形影不离,结成了忘年交。业务上,第谷精心指导;经济上,第谷慷慨相助。第谷由衷希望开普勒这匹千里马早日飞奔。
但是,过了一段时间,开普勒受多疑的妻子的挑唆,突然和第谷决裂了。他忘恩负义地公开散布第谷的坏话,最后留下一封满纸侮辱性言语的信,不辞而别。开普勒的离去,使爱才如命的第谷非常伤心。他意识到这完全是一种误会,马上写信给开普勒,胸怀宽广地请他回来。开普勒读了第谷的诚挚友好的来信,惭愧得无地自容。他热泪盈眶地提笔写了忏悔信,彻底承认错误。当两人重修旧好的时候,开普勒不由自主地又检讨起来,第谷立刻制止说:“过去的还要说什么呢?你是我的好朋友。现在我们又在一起研究了,这就够了!”第谷不记旧怨,不但把才华出众的开普勒推荐给国王,而且把自己几十年辛勤工作积累下来的观测资料和手稿,全部交给开普勒使用。他语重心长地对开普勒说:“除了火星所给与你的麻烦之外,其他一切麻烦都没有了。火星我也要交托于你,它是够一个人麻烦的。”
[2] 国际在线 http://gb.cri.cn/3821/2006/06/09/[email protected]
[3] 教育资源网 http://www.910web.cn/Article/jxck/wlck/200801/62208.html
F. 第谷为什么被赋予“星学之王”的美称
第谷(TychoBrahe,1546~1601)是丹麦著名的天文学家,是位天才的观测家。哥白尼学说一开始曾受到天主教会的敌视,而且也遭到许多天文学家的反对,他们之中最著名的是第谷。不过,也正是第谷的天文观测工作为哥白尼日心学说的发展开辟了道路。他所作的天文观测可能是望远镜发明前最精确的,这些观测使欧洲人终于接受了哥白尼的学说,为17世纪天文学改革奠定了基础,获得“星学之王”的美称。
G. 第谷 布拉赫发明的四分仪如何观测天体的运行轨道
又名《国殇》
H. 三大发明前后是什么
1661年6月,牛顿告别了母亲、弟妹,独自前往他一心向往的剑桥大学三一学院。
剑桥大学由几个学院组成,牛顿被录取的三一学院,是剑桥大学里最大的一所学院。
牛顿是以减费生身份进入三一学院的,他一方面要为教授跑腿,一方面还要看自己的书,简直忙得透不过气,所以他的大学生活根本谈不上多彩多姿。不过,进入大学后最令他感到吃惊的是,他感到自己的学识太浅薄(bó)了。
1664年,牛顿已是大学三年级的学生了,他在这一年得到三一学院的奖学金。如此一来,牛顿就不必一面工作一面读书了,他可以把更多的时间用来研究功课。
1665年夏天,在英伦三岛发生了一场大规模的瘟疫瘟疫(wēnyì):指流行性急性传染病。,使牛顿暂时离开了剑桥大学,回到乌尔索普乡间过着与世隔绝的生活。
牛顿虽然回到家乡躲避瘟疫,可他对时间却抓得很紧,从大学里带回来需要研究的问题,时时萦(yínɡ)绕在脑际。
几年的大学生活,牛顿如饥似渴地学习新知识,在博学多才的名师的指点下,在他那善于思考的头脑里,一个个早已孕育着的问题,犹如汩汩(ɡǔ)清泉即将喷涌而出。虽然这时他只有23岁,但他积累的知识,为他去探索、揭示科学上的奥秘,打下了坚实的基础。于是,他开动了他那聪慧的大脑,去归纳、整理所学的知识,就像蜜蜂一样,采花以后就该“酿(niànɡ)蜜”了。
牛顿把各种实验用品,像磁铁、烧瓶、棱镜、透镜等,还有一些书籍,整齐有序地摆置在二楼的小房间里。这些用品,有的是自己动手制作的,有的是从节约开支中买来的,这从当时的条件看,已经是了不起的实验设备了。
牛顿曾经说过:“1665年和1666年两年鼠疫期间,我正处于发明创造的鼎(dǐnɡ)盛年华,比以后任何时候更潜心于数学和哲学。”(牛顿时代把自然科学叫做哲学)。
这两年牛顿有三大发明:“数学上的微积分”、“力学上的万有引力定律”、“光学上的光学分析”。
牛顿生活的时代,正当科学界研究天文学、观察天体运行风行的时代。自幼就对天空中日月星辰充满好奇心的牛顿,上了大学后便对天文学产生了浓厚的兴趣。
在剑桥大学的三一学院,牛顿如饥似渴如饥似渴:形容要求非常迫切。地捧读哥白尼、伽利略的著作,接受了波兰天文学家哥白尼在16世纪提出的“日心说”的理论。哥白尼的“日心说”,大胆地冲破了“地心说”的传统观念,提出地球不是宇宙的中心。哥白尼认为,人们觉得地球不动,是整个天空中的日月星辰绕地球旋转,是一种错觉。并指出这种错觉的产生,是由于地球本身自转引起的。
接受了哥白尼的“日心说”,牛顿又下功夫研读开普勒的著作。开普勒是丹麦天文学家第谷·布拉赫(1546~1601)的助手。
开普勒的三大定律,把哥白尼的学说大大推进了一步,他把哥白尼的行星运行圆形轨道,修正为椭圆形。他的伟大贡献,就是证明了行星是按着一定的规律运行的这一真理。这一惊人的发现,有力地证明了自然界不是以神或人的意志为转移的,而是受其自身规律所支配。
牛顿在深入学习开普勒的著作时,头脑里始终萦绕着这样一个问题:支配天体行星按照开普勒三个定律运行的原因是什么?
对这个问题,前辈科学家伽利略也曾想到过,行星和它的卫星在一定轨道上运行,而不飞开,必定是“某种力”的作用。
一天,牛顿早早起床,在二楼安静的房间里埋头读书,整理资料。他把魂牵梦绕魂牵梦绕:形容思念情切。、未能解决的力学问题记在笔记本上。
现在占据着牛顿头脑的,就是天体运行问题。他想,关于地球、火星、金星等行星怎样运行的规律,已由开普勒定律所证明。可是,行星为什么要那样运行的道理,至今还没有人能说清楚。
当牛顿被这个问题困扰着的时候,楼梯上响起了“噔噔噔”的声音,随着声音有人喊着:
“哥哥,你又关在屋子里想什么呐!”
妹妹安娜边喊边推开牛顿的房门。
“是安娜啊,欢迎你来!”
“哥哥,你不要一个人闷坐着了,我陪你到后院走走好不好?”
“这太好了!”
说着,兄妹二人下了楼,来到了后院。
兄妹俩来到一棵苹果树下,牛顿仰头看着树上挂满了苹果,个个像婴儿红扑扑的脸,惹人爱怜。
正当牛顿望得出神,一个苹果悄悄离开树枝,“吧嗒”一声落在地上。
“哥哥,你看,树上掉下来一个苹果。”安娜指着落地的苹果对牛顿说。
“我见到了。”牛顿说着陷入沉思中。
一会儿,安娜见哥哥眼里放出奇异的光,脸上也流露出一股喜色。
是的,牛顿被苹果落地这件平常的事所吸引,脑子里进行着一连串的思索:苹果为什么会从树上掉下来呢?是被风吹落的吗?这时一丝风都没有啊!地球周围是一个多么大的空间啊,苹果为什么不飞向天空,而要落到地面,而且往地面最低的地方落呢?这不可能是因为苹果有重量吧?那么,地球上的一切物体都有重量,因而都会从高处落向地面。但是,重量又是如何产生的呢?……
这时,牛顿怎能不高兴呢!他长久想了又想的问题,终于有了解答的线索。他想:“苹果落到地上,那是因为地球吸引它;地球对苹果的引力,就是在高山上,也不减弱。由此可见,地球的引力同样对月球也起作用。”
牛顿继续思索着:“月球之所以能以一定距离围绕地球转动,就是因为月球总是向地球方向下落的缘(yuán)故。就像苹果落下来一样,月球也是向着地球下落的。”
这时候的牛顿,犹如在茫茫大海里航行找到指南针一样,高声喊道:“明白了,明白了。安娜,这回可明白了!”
安娜也为哥哥高兴,她叫着哥哥一同回去吃晚饭。
饭后,牛顿独自上了二楼,他坐在摇曳(yè)的烛光下,计算着月球在一秒钟内向地球下落的距离,得出:在同一时间里,月球向地球下落的距离是苹果下落距离的1/3550。由此可知,如果把苹果拿到月球上去,地球对它的引力就会减少1/3550。
根据这个原理,牛顿发现,如果距离增加1倍,引力就变成l/4;增加2倍,引力就变成1/9。这也就是说,地球引力的减弱是与地球中心到月球的距离的平方成反比的。这就叫做“平方反比律”。
牛顿就是这样验证了:作用于月球的地球的引力是符合平方反比律的。
月球和地球的关系,也适合于太阳和围绕它运行的行星之间的关系。牛顿进一步研究,终于从开普勒的定律中,成功地推导出引力同距离的平方成反比。
关于牛顿因为看到苹果落地的现象而发现了万有引力定律的事,在他的生前并没有记载,而是在牛顿逝世之后才逐渐流传出来的。
I. 为什么称第谷为“星学之王”
第谷?布拉赫,丹麦天文学家,近代天文学的奠基人。发明了“新星”(Nova)一词。1546年12月 14日生于丹麦斯科(今属瑞典),卒于1601年10月24日。自幼过继给伯父约尔根?布拉赫为子,受到良好的教育,曾先后在哥本哈根大学、莱比锡大学、罗斯托克大学、巴塞尔大学等多所大学求学。第谷是一位杰出的观测家,是著名天文学家开普勒的导师。
J. 第谷布拉赫是怎样发明第谷象限仪的
第谷终生一直坚持天文观测,并且研究他的宇宙体系。他的运气也非常好,他多次观测到了日食。1563年他观测到了罕见的土木星交汇,1572年他又观测到了仙后星座的超新星爆发,1577年还观测到了慧星,并认定了慧星距地球的距离比月亮远。尤其是1572年对超新星的观测,使第谷受益极大。
1572年11月11日,太阳落山后,第谷同往常一样开始观察天象。天越来越暗时,他发现在仙后星座旁边出现了一颗新的明亮的星星。这时的第谷对星空已经是了如指掌了。他深知仙后星座旁边以前是没有这么一颗星的,于是,从这一天开始第谷每晚持续不断地对这颗星进行观察,他发现这颗星一夜比一夜更亮,最后超过了金星的亮度,后来甚至在白天也可以毫不费力地就看见它了。过了一年,这颗星渐渐地暗了下去。又过了4个月,这颗星终于在天幕上消失了。这颗星在天空存在的16个月当中,第谷以惊人的毅力,不分寒暑,凭一双肉眼一直坚持观测,并且作出了详细的记录,积累了非常宝贵的天文资料。
第谷观测的是一颗超新星,就是我国古代天文记录中讲的客星,它并不是新产生的星,而是一颗恒星。在正常的情况下,恒星的亮度是稳定的,是人们用肉眼看不见的,而在它发生爆发时,会释放出大量的能量,因而亮度激增,突然在天空显现了出来。第谷观测的就是这样一颗超新星。
对超新星的观测,更加激发了第谷从事天文研究的极大兴趣。他根据自己的观测材料写出了一部重要的著作《论新星》,这是世界上第一部详细论述超新星爆发的著作。在世界天文学史上具有重要的意义。丹麦国王腓特立二世非常重视第谷的天文学研究工作,他不仅给了第谷优厚的薪俸,并且把丹麦首都哥本哈根附近的赫芬岛赠给了第谷,还拨了一笔巨款为他修建了天文台。
腓特立二世给第谷?布拉赫修建的这座天文台是1576年完工的。这就是赫芬岛上著名的乌拉尼期堡天文观象台。它是全欧洲、也是全世界第一座近代意义上的天文台。由于这座天文台的建立,赫芬岛成了活跃的天文学研究中心,许多著名学者从世界各地到这里来访问和学习,这座天文台对欧洲及全世界的天文事业的发展都起到了重大作用。
为了更好地开展天文学研究工作。第谷精心设计和制造了许多大型的、精密的天文观测仪器。这些仪器有木制的,也有铁制的和铜制的。其中最大的是一个直经三十九英尺、精密度极高的象限仪。后人称之为“第谷象限仪”。